Kendini iyileştirebilen elektronik ürünler daha uzun süre yaşayabilir ve israfı azaltabilir.

İllinois Üniversitesi’nden bir grup mühendis kendisini düzeltebilen bir sistem geliştirdi ve bu sistem elektriksel iletkenliği hasarlı bir devre üzerinde göz açıp kapayıncaya kadar sürekli kılıyor. Uzay mühendisliği profesörü Scott White ve Materyal Bilimleri ve Mühendisliği profesörü Nancy Sottos tarafından yürütülen takımın çalışmaları Gelişmiş Materyaller bülteninde yayımlanacak.

“Bu çalışma sistemi basitleştiriyor.” diyor kimya profesörü Jeffrey Moore.”Bir çok gereksiz işlem veya sensörlerden oluşmuş bir teşhis sistemi yerine bu materyal problemi kendi başına ele alabilmek için tasarlandı.

Elektronik aygıtların daha özelleşmiş işlemleri yerine getirmek amacıyla gelişmesiyle birlikte üreticiler bir çip üzerine mümkün olduğunca fazla bileşen yüklemeye çalışıyorlar. Her ne kadar bu tür bir yoğunluk güvenilirlik problemlerini arttırsa da örneğin aygıtın çalışması sırasında dalgalanan sıcaklık döngüleri sebebi ile meydana gelen işleme veya verimsizlik. Herhangi bir noktada ki başarısızlık bütün bir cihazın bozulmasına sebep olabilir.

“Genel olarak elle tamir için çok fazla seçenek yok.” Diyor Sottos. Bazen aygıtın içine giremezsiniz. Çok katmanlı bir entegre devrede devreyi açmanın herhangi bir yolu yoktur. Normal olarak sizde bütün çipi değiştirirsiniz. Bu durum pil içinde geçerli. Bir pili tamamen çıkartıp hatanın nerede olduğunu görebilme şansızınız yoktur.

Bazı aygıtlar ise belirli aralıklarla değiştirilirler ancak buda elektronik israfı arttırır ancak bazı önemli uygulamalarda örneğin savunma veya uzay bilimi konularında kullanılan aygıt ve araçlarda elektriksel hatalar değiştirilemez veya tamir edilemez.

Illinois takımı daha önceden kendisini iyileştirebilen polimer materyaller geliştirmişti ve bu yaklaşımlarını iletken sistemlere uygulamaya karar verdiler. Küçük mikro kapsülleri bir devre gibi çalışan altın bir hat üzerinde 10 mikron boyutundaki parçalara kadar ayrıştırdılar. Herhangi bir çatlak oluştuğunda mikro kapsüller kırılıyor açılıyor ve içerisindeki sıvı metali dışarıya bırakıyor. Bu sıvı devredeki boşluğu doldurarak elektrik akışını devam ettiriyor.

“Bu durumu ilgi çekici kılan ise mikro kapsül tabanlı iyileştirme yaklaşımını yeni bir sisteme uyarlamak.” diyor White. “Bundan önceki her şey yapısal bir tamir üzerineydi bu ise iletkenliği koruma amaçlı bir yaklaşım.

Gerçekleşen bir hata metalin boşluğu doldurması sırasında akımı sadece birkaç mikro saniye boyunca bölüyor. Araştırmacılar 90 örneğin akımın %99 unun devamlılığını sağladığını açıkladı.

Kendisini iyileştiren sistem yerelleştirme ve otomatikleştirilebilme özelliklerine sahip. Sadece üzerinde bir çatlak bulunan mikro kapsüller açılıyor ve tamir sadece hatanın olduğu bölümde gerçekleşiyor.

Dahası herhangi bir insan müdahalesi veya bir teşhis aşaması gerektirmiyor. Bu bir pil gibi hataya ulaşabilmenin imkansız olduğu veya uzay aracı gibi hatanın nerede olduğunu tespit etmenin zor olduğu sistemler için oldukça iyi bir durum.

Bir hava aracında özellikle koruma temelli bir hava aracında miller boyunca kablo bulunur ve genellikle arızanın nerede olduğunu bilemezsiniz diyor Sottos. Otomatikleştirilmiş kısım bizim bilmediğimiz durumlarda bile hatanın nerede olduğunu bilebilmesi açısından oldukça iyi bir durum.

Araştırmacıların bir sonraki adımı ise sistemlerini daha fazla geliştirip mikro kapsülleri iletkenliği kontrol edebilmek amacı ile daha fazla kullanabilmenin yollarını aramak olacak. Kısmi olarak mikro kapsül tabanlı kendisini iyileştiren sistemi pillerde kullanmaya çalışıyorlar böylece güvenlilik ve pil ömrü artacak.

Alican YEKSAN